国家标准 GB/T27698.6一2011 热交换器及传热元件性能测试方法第6部分:空冷器用翅片管 Iestmelthodfortheperformaneeofheateschangersandheatexchange lement一Part6:Fingtnbeforair-eooledheatexehangers 2011-12-30发布 2012-06-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T27698.6一2011 前言 GB/T27698《热交换器及传热元件性能测试方法》分为8个部分 -第1部分:通用要求; 第2部分;管壳式热交换器; 第3部分;板式热交换器; 第4部分;螺旋板式热交换器，第5部分管壳式热交换器用换热管第6部分:空冷器用翅片管; 第7部分;空冷器噪声测定; 第8部分;热交换器工业标定本部分为GB/T27698的第6部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAc/Tc262)提出并归口本部分负责起草单位;甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司(兰州石油机械研究所). 本部分参加起草单位;国家石油钻采炼化设备质量监督检验中心,机械工业传热节能工程技术研究中心、盘锦兴达石化设备有限公司本部分主要起草人;李苏,魏立万、马军、付洪亮、聂孟秋
GB/T27698.6一2011 热交换器及传热元件性能测试方法第6部分:空冷器用翅片管范围 GB/T27698的本部分规定了空冷器用翅片管的单管传热性能测试方法本部分适用的测试流体,管内一般为蒸汽,管外为空气本部分适用于各种型式和材质的空冷器用翅片管的传热性能测试本部分只考虑翅片管材料的导热热阻,未考虑翅片管内外侧污垢热阻规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T1236工业通风机用标准化风道进行性能试验 JB/T4740空冷式换热器型式与基本参数 NB/T47007(JB/T5758)空冷式热交换器术语、符号 JB/T4740,NB/T47007界定的以及下列术语和符号适用于的本部分 3.1术语 3.1.1 试件 testsample 提供进行传热性能测试的翅片管 3.1.2 预处理段pretreatmenseetion 为保证测试介质达到规定要求而所规定装置上的特定部分 3.1.3 测试段testimngseetion 在试件全长范围内,有目的地选择一段进行测试,被选择的段称为测试段 3.1.4 测量段measuringseetion 为准确计量测试参数而所规定装置上的特定部分 3.1.5 工作段workingsection 空气横掠翅片管流动所规定的风筒直管段部分
GB/T27698.6一2011 3.1.6 有效通风截面efleetiveventingareu 指工作段内供空气流动的最小流通截面积 3.2符号本部分所用符号将角标列于表1 表1 号明单位称传热面积以基管的外表面为基准 m 定压比热容 J/(kgK 质量流量 kg/s gm 体积流量 kg/s 比烙 J/kg 总传热系数 W/m'K 压力 kPa w 热流量中 w 平均热流量温度空气质量流速按有效通风截面计算 U kg/ms》 m 体积 W 重量 kg 收集冷凝液的时间密度 kg/m" 对数平均温差 A 下标代表空气、饱和蒸汽 a、s 下标代表冷凝液下标代表进、出口测试系统测试装置测试装置由空气系统和燕汽系统两部分组成,且两部分均应有预处理段和测量段预处理段应保证空气和蒸汽达到测试所要求的稳定状态空气系统风速测量段应保证一定长度的直管段,风速仪表上游直管段长度应不小于10倍管径,下游直管段长度应不小于5倍管径为保证流经试件的空气稳定流动,风简工作段应有一定长度,其长度应不小于1.5m 风筒工作段内截面长度应不小于300mm,风筒工作段内截面宽度不作统一规定,但应以有效通风截面处的空气质量流速能达到测试上限[U,一 12kg/m's)]为基准测试系统见图1
GB/T27698.6一2011 4.2测量仪表 4.2.1测量仪表及准确度等级应符合表2的要求 4.2.2表2中所列仪表是最低限度的要求,并不限制使用其他同等或更高准确度等级(或精度)的测量仪表测量段预处理段渊试段爱 - -蒸汽加处 10 排放空气减压阀分离、加热装置; 被试件; 保温盒; 风筒风量调节阀 -风速测量仪表; 凝结水箱过冷器; 0 称量装置测量点; 测压点图1翅片管传热性能测试系统表2 被测量仪表名称准确度等级(或分辨率标准压力表 04 压力压力变送器 0.5 100Pa 气压计铂热电阻士(0.15十0,02 温度 TE温度变送器 0.5
GB/T27698.6一2011 表2(续被仪表名称准确度等级(或分辨率》量风速仪 1.0 风速动压管(毕托管、笛形管 1.0 体积计量仪需 1.0 冷凝液量重量计量仪器 1.0 4.2.3数据采集:数据采集用工业PC机的A/D板的分辨率不应低于12位,采样速率不应低于 100Ks 4.2.4仪表检定;流量、温度、压力测量仪表,均应按有关规定送法定计量部门检定,并限定在有效期内使用测量方法 5.1流量测量 5.1.1蒸汽(冷凝液)流量采用体积法或称重法测量测量系统见图2 然汽冷却水出口排放冷却水进口压力表; 温度计; 试件; 放气阀液位计凝结水箱; 过冷器; 阀; 称量装置图2冷凝液测量系统 5.1.2空气流量用风速仪测量,其测量方法与安装按使用说明书要求进行 5.1.3空气流量用动压管测量,其测量方法应符合GB/T1236的规定
GB/T27698.6一2011 5.2温度测量 5.2.1测温元件的工作端应位于管道(或工作段截面)中心,其插人深度应不小于管道半径(或工作段截面中心),在狭小的管道中测量时,可加装测量段,并使测温元件的工作端与流动方向相对 5.2.2测温元件应设置在测量段规定位置处(见图1),且该段管路(或风筒)应保温良好,测温点的上游(进口)、下游(出口)各600mm范围内也应保温 5.2.3空气进、出口温度应只测干球温度每一测试截面上的测温点宜不少于3点,取其平均值压力测量 5.3.1蒸汽压力用标准压力表或压力变送器测量 5.3.2大气压力用水银气压计测量,其安装要求应按使用说明书的规定测试条件及测试项目 6.1蒸汽的管路系统均应保温 6.2进人试件的燕汽过热度应保持在1C一3C范围内 6.3 若采用称重达计量冷凝液，为了防止冷骰液二次蒸发,进人计量装置的冷凝液过冷度应至少为 2C 试件安装应当平直并向燕汽冷凝液出口方向有1%的向下斜度 6.4 6.5测试段应选择在试件中部,试件长度不应小于1.5m 试件全长范围内除测试段外,均应保温 6.6 工作段有效通风截面处,除了试件的测试部分,风筒内壁不应有任何引起气流扰动的部件 6.8测试项目列于表3 表3 说明项目名称大气压力当地大气压空气质量流速工作段有效通风截面处空气进、出口温度进人工作段前、后温度蒸汽压力绝对压力蒸汽进、出口温度进口为蒸汽,出口为冷凝液冷凝液质量流量测试程序和方法 7.1确定空气和燕汽的定压比热容、密度、嫦值等 7.2测试前应检查测试装置、测量仪表的可靠性 7.3进人工作段的空气流量应调节到规定的测试工况,在有效通风截面处的空气质量流速应在 2kg/ms)12kg/ms)范围内调节管内蒸汽的温度应按NB/T47007的要求控制在规定范围 7.5测试过程中各测量参数的读数波动范围应不超过表4的要求
GB/T27698.6一2011 7.6空气侧与蒸汽侧的热平衡相对误差小于士5%时,方可进行测量 7.7每改变一种工况宜稳定15min后方可进行测试,在测试过程中至少读取(采集)3组数据,并以此 3组数据的算术平均值作为测试计算值表4 波动范围称 "C 士0.5" 空气进、出口温度空气质量流速士1% 燕汽温度士0.5 燕汽压力士2kPa 士0.5 冷凝液温度士1% 冷凝液质量流量测试结果计算与性能确定 8.1空气质量流量计算由于空气流量测量方法有多种,其流量计算应按测量仪表的出厂说明书指定的计算方法进行,且应考虑到其本身有修正系数当测量断面的空气静压大于500Pa时,应进行空气流量的校正计算 8.2空气侧热流量计算空气侧热流量按式(1)计算中 =qmctae一1a 8.3蒸汽侧热流量计算 8.3.1蒸汽冷凝液蒸汽冷凝液按式(2)计算 (2 g=w/或q，=V/: 8.3.2蒸汽侧热流量蒸汽侧热流量按式(3)计算 p，=gm(h，一h 8.4平均热流量与热平衡相对误差计算 8 .4.1平均热流量平均热流量按式(4)计算中=(p十p/2 4 8.4.2热平衡相对误差两流体间的热平衡相对误差应符合下列要求: (安一中)/ <士5%
GB/T27698.6一2011 8.5对数平均温差计算对数平均温差按式(5)计算: 山 =[(.一.)-(一.]/n[(G,一a)/(i一,] 8.6总传热系数计算总传热系数按式(6)计算 =m/(Am 6) 8.7性能确定测试结果以总传热系数人值表示翅片管的传热性能,应归纳出总传热系数k与空气质量流速U,之间的关系式误差 9.1数据处理归纳出的关系式的计算值与测试值之间的拟合误差用均方根误差表示,应不超过5% 按本部分规定的测试方法确定的总传热系数人,其误差应不超过士10% 9 2 测试报告 1 10.1委托单位 10.2承担测试单位 10.3 试件的技术数据试件与测试有关的技术数据应包括以下内容: 翅片管型式 a 翅片管材质(包括基管和翅片材质); b e)翅片管长度; d)翅片管传热面积翅片管基管内径、外径; e 翅片管翅片厚度、片距,片高翅片管根径 g 以上测试技术数据其依据的确定方法与计算方法应按照JB/T4740和NB/T47007的要求进行 10.4测试目的和要求 10.5测试系统及方法 10.6测试说明 10.7测试数据 10.7.1原始数据用表格形式记录,应包括以下内容测试风速; a b 空气质量流速;
GB/T27698.6一2011 蒸汽压力:; c d冷凝液量; 称量时间 e 蒸汽进口温度、冷凝液温度; 空气进、出口温度 g h环境温度、大气压力 10.7.2根据原始数据计算的测试数据,宜用表格形式反映相关内容 10.8测试结果数据处理及误差测试结果数据处理及误差应包括以下内容总传热系数人与空气质量流速U 之间的测试曲线; a b总传热系数人与空气质量流速U.之间的关系式空气质量流速U =6kg/(nms)时的总传热系数友值; 总传热系数人的测试误差 d 10.9附录附录宜包括以下内容测试数据表; a b测试结果表测试系统图; c 测试曲线

热交换器及传热元件性能测试方法第6部分：空冷器用翅片管GB/T27698.6-2011

热交换器是一种常见的设备，广泛应用于工业生产和民用领域。而空冷器作为热交换器的一种，因其不需要水等冷却介质，具有节水、节能、方便维护等优点，被越来越多地采用。在空冷器中，翅片管作为重要的传热元件，也需要进行性能测试，以保证其传热效果。

GB/T27698.6-2011《热交换器及传热元件性能测试方法第6部分：空冷器用翅片管》规定了翅片管的性能测试方法。

翅片管的结构与工作原理

翅片管是由一根圆管外套上多个片状金属翅片而成。翅片管的主要作用是增加热交换面积，从而提高传热效率。

在空冷器中，翅片管的工作原理如下：

热源将热量传递给翅片管的内壁
内壁的热量通过翅片管和外界环境进行传递
外界空气对翅片管进行强制对流散热

GB/T27698.6-2011规定的测试内容

GB/T27698.6-2011规定了翅片管的性能测试内容，包括：

翅片管的几何参数测量，包括翅片的长度、宽度、高度，以及翅片间距等；
翅片管的换热系数测试，在不同的风速下，测量翅片管的表面温度，进而计算出翅片管的换热系数；
翅片管的空气动力学测试，包括翅片管的阻力系数、气动声级和压降等；
翅片管的振动测试，以评估翅片管的结构强度和使用寿命。

测试方法

GB/T27698.6-2011中规定了翅片管的性能测试方法，其中换热系数测试主要包括：

测量风速：使用热线风速仪，测量空气流过试件时的平均风速；
测量表面温度：使用热电偶，测量翅片管表面温度的分布情况；
计算换热系数：通过利用实测数据，采用数值计算方法计算出换热系数。

结论

翅片管作为空冷器中的重要的传热元件，需要进行性能测试以验证其传热效果。GB/T27698.6-2011规定了空冷器用翅片管的性能测试方法，包括几何参数测量、换热系数测试、空气动力学测试和振动测试等内容。其中，换热系数测试是重要的测试内容，通过实测数据和数值计算，可以得到翅片管的换热系数。

综上所述，空冷器用翅片管作为热交换器中的一种传热元件，其性能测试十分重要，GB/T27698.6-2011提供了详细的测试方法和标准，对于保证翅片管的传热效率和使用寿命具有重要意义。